Оценка шумового воздействия в зонах городских транспортных пересечений на геоэкологическую среду города (на примере города Волгограда)

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ОЦЕНКА ШУМОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В ЗОНАХ ГОРОДСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ НА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКУЮ СРЕДУ ГОРОДА (НА ПРИМЕРЕ Г. ВОЛГОГРАДА)

Ганжа Ольга Александровна

Специальность: 25.00.36 - Геоэкология

Москва 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор Косицына Эльвира Сергеевна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Щербина Елена Витальевна

кандидат технических наук, профессор Победин Аркадий Викторович

Ведущая организация - ГОУ ВПО Астраханский государственный технический университет

Защита диссертации состоится 2 апреля 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.07 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26, МГСУ

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета

Автореферат разослан 2 марта 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Потапов А.Д.

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. Накопившиеся в городах социальные, экономические и градостроительные проблемы усугубляются постоянно ухудшающейся экологической обстановкой, изучение которой связано с исследованием физических факторов окружающей среды естественного и искусственного происхождения, которые все чаще определяются как факторы риска для городского населения и относятся к группе антропогенных факторов, одним из которых является транспортный шум.

Транспортные потоки являются основным источником акустического загрязнения городской среды крупных и крупнейших городов - мегаполисов. Наиболее высокие уровни шума отмечаются на городских транспортных магистралях, в зоне их пересечений, являющихся узлами в планировочной структуре города и оказывающие влияние на формирование акустической среды прилегающей территории.

Для обеспечения акустической безопасности на территориях, прилегающих к городским транспортным пересечениям в одном уровне, необходимо исследовать влияние транспортного шума на формирование акустической среды в зоне пересечений с целью определения факторов, оказывающих влияние на его уровень и распространение, а также определить комплекс критериев, позволяющих оценить шумовой режим и разработать стратегию его регулирования.

Цель работы - исследование влияния транспортного шума на формирование акустической среды в зоне пересечений городских транспортных магистралей в одном уровне и разработка мероприятий по обеспечению акустической безопасности на территориях, прилегающих к этим пересечениям.

Для достижения указанной цели сформулированы следующие задачи:

- исследовать формирование акустической среды в зоне городских транспортных пересечений в одном уровне;

- провести систематизацию факторов, оказывающих влияние на уровень звука в зоне регулируемых городских транспортных пересечений в одном уровне;

- предложить методику оценки факторов, влияющих на уровень шума регулируемых городских транспортных пересечений в одном уровне;

- разработать математическую модель, характеризующую процесс влияния группы факторов на уровень звука в зоне регулируемых городских транспортных пересечений в одном уровне;

- определить ареалы акустического загрязнения и провести ранжирование территорий в зоне регулируемых городских транспортных пересечений в одном уровне по степени акустической опасности;

- разработать рекомендации по выбору мероприятий и достижению акустического комфорта территорий, находящихся в ареалах акустического загрязнения.

Объектом исследования являются городские транспортные пересечения в одном уровне - перекрестки Центрального района г. Волгограда; предметом исследования - формирование акустического загрязнения от различных факторов, влияющих на уровень звука в зоне регулируемых перекрестков. акустический загрязнение пересечение комфорт

Методы исследования. Методологической основой исследования являются эмпирические и теоретические методы: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, натурные измерения и наблюдения, системный анализ, вероятностно-статистические методы (теория вероятности, математическая статистика).

Основная идея работы состоит в совершенствовании подхода к оценке шумового режима в зоне регулируемого перекрестка с учетом влияния множества факторов на эквивалентный уровень звука с целью обеспечения акустической безопасности.

Обоснованность и достоверность результатов, полученных в работе, подтверждается данными теоретических исследований и сопоставительным анализом результатов натурных измерений и наблюдений на реальном объекте.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые применен метод анализа иерархий (МАИ), позволяющий провести оценку группы факторов, оказывающих влияние на уровень шума, принять адекватные решения по отбору значимых факторов и провести процедуру ранжирования регулируемых перекрестков;

- разработана статистическая модель, описывающая зависимость эквивалентного уровня звука от группы планировочных и транспортных факторов;

- предложены рекомендации по выбору шумозащитных мероприятий и обеспечению акустической безопасности на территориях, прилегающих к зоне регулируемого перекрестка.

Практическая значимость работы состоит в применении ее результатов на различных стадиях градостроительной деятельности, при проведении комплексной оценки состояния окружающей среды.

Реализация результатов исследования. Материалы исследования использованы при оценке воздействия транспорта на окружающую среду, в разработке проектов планировки и межевания территорий 8 административных районов г. Волгограда, выполненных по муниципальным контрактам в 2007 - 2008 гг.

Теоретические положения и методические разработки используются в учебном процессе при чтении лекционного курса и выполнении курсового проекта по дисциплине «Экология городской среды», а также в дипломном проектировании по специальности «Городское строительство и хозяйство» и «Архитектура».

На защиту выносятся следующие основные положения и выводы:

- особенности формирования акустической среды и система факторов, оказывающих влияние на уровень шума в зоне регулируемых перекрестков;

- методика оценки факторов, влияющих на эквивалентный уровень звука в зоне регулируемого перекрестка, на основе метода анализа иерархий (МАИ);

- статистическая модель, описывающая зависимость эквивалентного уровня звука от планировочных и транспортных факторов и характеризующая шумовой режим в зоне перекрестка;

- рекомендации по выбору шумозащитных мероприятий и обеспечению акустической безопасности.

Апробация результатов работы. Основные положения, содержащиеся в диссертации были представлены на региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 2000 - 2001 гг.), на 5 международной научно - практической конференции (Москва, 2007 г., 2008 г.), опубликованы в сборниках международных научно-практических конференций-семинаров, прошедших в Испании (Тенерифе, 2001 г.), Марокко (Касабланка, 2003 г.), России (г. Волгоград, 2000 - 2003 г., г. Москва, 2007), в вестниках ВолгГАСУ (2007, 2008 гг.)

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованных источников и литературы, а также приложений. Диссертация изложена на 239 страницах машинописного текста, включая 34 рисунка, 33 таблиц и 12 приложений, список использованных источников литературы из 109 наименований, в том числе 7 наименований на иностранном языке.

Работа выполнялась в Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете на кафедре «Экологическое строительство и городское хозяйство».

Автор глубоко благодарен профессору кафедры ЭС и ГХ, к.т.н. Косицыной Эльвире Сергеевне, под руководством которой проводилась научно-исследовательская работа, заведующему кафедрой ЭС и ГХ ВолгГАСУ, Заслуженому деятелю науки РФ, д.т.н., профессору Сидоренко Владимиру Федоровичу и коллегам за постоянную помощь и поддержку в работе.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы и цель работы, излагаются основные положения, выносимые на защиту.

В главе 1 проведен аналитический обзор научных и практических исследований отечественных и зарубежных авторов, посвященных исследованию шумового режима урбанизированных территорий, исследованию закономерностей и особенностей движения транспортного потока в зоне регулируемых городских транспортных пересечений в одном уровне - перекрестках, проведен анализ методической и нормативной литературы по проблеме транспортного шума и влиянии его на человека и окружающую среду.

Вопросу исследования шумового режима урбанизированных территорий посвящены работы Гильмутдиновой Н.Н., Коробкова В. Е., Лепина А. А., Осипова Г.Л., Расторгуева О. С., Пестряковой С.И., Поспелова П. И., Пруткова Б. Г., Самойлова Д.С., Самойлюка Е.П., Шишкина И. А.

Существующие стандартизованные методы измерения и оценки шумовых характеристик транспортного потока позволяют адекватно провести оценку воздействия шума транспортного потока, как линейного источника. Определены закономерности распространения транспортного шума на открытой территории, а также территориях, прилегающих к транспортным магистралям в условиях различной застройки, установлены математические зависимости шумовых характеристик от интенсивности, скорости движения и состава транспортных потоков, что позволяет прогнозировать динамику изменения акустического режима на городских транспортных магистралях, составлять карты шума улично-дорожной сети города на различные расчетные сроки. Установлено, что существующие методы направлены на определение шумового режима примагистральных территорий - на перегонах городских транспортных магистралей. Однако, по данным различных научных источников значение уровня шума в зонах перекрестков выше на 2-7 дБА, чем на перегонах, что обусловлено особенностями формирования акустической среды в зоне перекрестка.

Акустическая среда в зоне городских транспортных пересечений рассмотрена как система, состоящая из совокупности элементов (рис. 1):

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Рис. 1. Акустическая среда

· линейного источника шума - транспортного потока, обладающего определенными характеристиками и свойствами;

· пространственных объектов городской среды (территории, здания различной этажности и конфигурации, зеленые насаждения, специальные экраны);

· абиотических факторов природной среды (влажность, температура, давление, ветер, поверхностный покров земли, атмосферные осадки), создающие условия, под влиянием которых звук изменяет направление на пути распространения в среде;

· человека - центрального компонента городской среды, который, находясь в акустической среде, испытывает ее негативное воздействие.

Каждый элемент системы характеризуется множеством факторов, состоящих из параметров и характеристик, оказывающих ту или иную степень влияния на значения уровня звука и имеющих как количественные, так и качественные выражения, что позволило систематизировать их в следующие группы:

· транспортные факторы, состоящая из факторов, оказывающих прямое влияние на формирование уровня шума и характеризующих линейный источник шума и условия его движения;

· планировочные факторы, определяющие уровень шума;

· природные факторы, влияющие на распространение и снижение уровня шума.

Большинство авторов указывают на взаимосвязь и взаимозависимость отдельных параметров указанных групп, что очень сложно учесть при проведении анализа шумового режима. В существующих методиках расчет уровней звука учитывает отдельные факторы соответствующими поправками, в том числе и влияние перекрестка. Однако, это не дает четкого представления о значимости отдельных факторов и изменении шумового режима. Научная разработка данного аспекта представляется необходимой, поскольку обеспечение акустической безопасности на территориях, прилегающих к регулируемым перекресткам, зависит от определения совокупности факторов, влияющих на уровень звука и его распространение, а также критериев, позволяющих оценить шумовой режим в зоне пересечений.

Глава 2 посвящена анализу существующих методов оценки шума от транспортных потоков и обоснованию методов оценки шумового режима в зоне перекрестка. В ходе исследования обосновано применение комплекса методов, позволяющего выявить особенности формирования шумового режима в зоне перекрестка:

· применение вероятностно-статистических методов позволяет рассмотреть транспортный поток как простейший поток однородных средств, в котором вероятность наступления событий (число автотранспортных средств, прибывающих к перекрестку) выражается законом распределения Пуассона и определить вероятность наступления события (прибытие автотранспортного средства к перекрестку), которая учитывается в расчете значений средней длины очереди автотранспортных средств;

· использование системного метода - теории массового обслуживания - позволяет рассмотреть движение транспортного потока как систему массового обслуживания (СМО) и определить вероятностные характеристики, в том числе значение средней длины очереди автотранспортных средств у «стоп-линии» перекрестка;

· картографический метод - метод шумовых карт, который позволяет графически представить картину распределения шума и провести оценку шумового режима на территориях, прилегающих к перекрестку;

· метод системного анализа - метод анализа иерархий (МАИ), применение которого позволяет провести предварительный отбор факторов, влияющих на уровень звука в зоне перекрестка;

· метод математической статистики - множественный корреляционный и регрессионный анализ, на основе которого разрабатывается статистическая модель, устанавливающая факт зависимости эквивалентного уровня звука от множества одновременно и совокупно действующих факторов.

Натурные исследования эквивалентного уровня звука проведены на перекрестках различной конфигурации и организации движения. В зависимости от направления движения транспортного потока измерительные микрофоны устанавливались в точках 1, 1-а, 1-б и 4, 4-а, 4-б и в точках 2, 2-а, 2-б и 3, 3-а, 3-б на расстоянии 7,5 м от оси первой полосы движения автотранспортных средств, 10 м от стоп линии и 10 м друг от друга на высоте 1,2 м от уровня проезжей части (рис.2). Микрофоны направлены в сторону проезжей части, по которой движется транспортный поток.

Рис. 2. Схема расположения точек измерений на перекрестке:

а) на крестообразном; б) на Т-образном

В результате натурных измерений определены:

- акустические характеристики транспортного потока, движение которого осуществлялось через перекресток в фазе зеленого сигнала светофора, а также потока, находящегося перед перекрестком в фазе красного сигнала светофора в режиме холостого хода двигателей автотранспортных средств;

- интенсивность, качественный и количественный состав транспортного потока, циклы светофорного регулирования перекрестка.

Рассмотрено движение транспортного потока на регулируемом перекрестке, который представлен как одноканальная система массового обслуживания (СМО) с ожиданием и наличием максимального числа автотранспортных средств N, способных поместиться на участке магистрали. Рассчитаны вероятностные характеристики одноканальной системы обслуживания (перекрестка):

- число заявок (автомобилей), находящихся в системе с максимально возможным числом N;

-среднее время пребывания заявки (автомобиля) в системе;

- средняя продолжительность пребывания заявки (автомобиля) в очереди;

- среднее число заявок (автомобилей) в очереди (длина очереди).

В результате проведенного расчета средняя длина очереди автотранспортных средств у «стоп-линии» перекрестка колеблется от 7 до 20 единиц.

Для проведения сравнительной оценки территорий в зоне перекрестка и установления степени акустической опасности использован критерий относительной шумовой нагрузки:

К_отн = (1)

где - суммарный уровень шума нескольких источников, дБА;

- допустимое значение эквивалентного уровня звука, дБА.

Используя оценочную шкалу (таблица 1), оценка территорий проведена путем их ранжирования по степени акустической опасности.

Таблица 1 Оценочная шкала для проведения сравнительной оценки территорий, прилегающих к зоне перекрестка по степени акустической опасности

Степень акустической опасности	Значение критерия шумовой нагрузки Котн
малоопасная	менее
умеренная
умеренно опасная
опасная
чрезвычайно опасная

На основе проведенной систематизации факторов, влияющих на формирование и распространение шума, применен метод анализа иерархий (МАИ), позволивший разработать модель в виде иерархической структуры: на верхнем уровне сформулирована задача выполнения оценки факторов и далее проведена ее декомпозиция - определены группы факторов и критерии их определяющие, установлены альтернативы - исследуемые объекты (перекрестки). Данный метод оценки явился основой для предварительного отбора факторов и определения математической зависимости эквивалентного уровня звука от каждого выбранного параметра.

В главе 3 представлены результаты натурных и теоретических исследований шумового режима в зоне регулируемых перекрестков. Исследование проводилось на примере Волгограда, который является представителем линейного города. Для проведения исследования выделено четыре типа пересечений:

- регулируемые пересечения магистральных улиц общегородского значения и магистрали районного значения (тип А);

- регулируемые пересечения магистральных улиц районного значения и магистральных улиц районного значения (тип В);

- регулируемые пересечения магистральных улиц общегородского значения и улицы местного значения (тип С);

- регулируемые пересечения магистральных улиц районного значения и улиц местного значения (тип D).

Натурные измерения, наблюдения и математические расчеты позволили получить количественные и качественные оценки параметров каждой группы факторов. Построенная иерархическая модель включает три уровня, каждый из которых разбит на субуровни (рис. 3). В модели создана динамическая иерархия, в которой каждый элемент заданного уровня функционирует как критерий для всех элементов нижестоящего уровня. В результате проведения анализа получено 18 матриц суждений, у которых оценена степень влияния компонентов группы факторов - транспортных, планировочных и природных. Четыре типа перекрестка попарно сравнивались по каждому из критериев. Вектора интегральных приоритетов по транспортным, планировочным и природным факторам, вычисленные по каждому из 4 типов перекрестков, явились данными для составления матриц бинарных отношений значимостей по критериям группы факторов на уровне 2 и 3 иерархии. Обработка векторов проведена в среде Microsoft Excel, полученные результаты позволили провести ранжирование исследуемых перекрестков (таблица 2).

Таблица 2 Интегральный показатель влияния группы факторов на уровень шума на регулируемых перекрестках Центрального района Волгограда

Типы перекрестков	Оценка группы факторов, оказывающих влияние на уровень шума в зоне перекрестка
	Интегральные приоритеты	Ранг
А	0,426	1
В	0,193	3
С	0,271	2
D	0,109	4

Оценка группы факторов показала, что перекрестки типов А, С и В неблагополучны с точки зрения шумового режима, поскольку имеют высокие эквивалентные уровни шума, а группа транспортных и планировочных факторов в наибольшей степени оказывает влияние на их значения. С учетом проведенных натурных измерений построены карты зашумленности территории в зоне перекрестков, определены критерии оценки шумового режима - ареалы зашумленности и площадь акустического дискомфорта.

По степени акустического дискомфорта ареалы зашумленности ранжированы в зоне перекрестков: 77 - 71 дБА - неблагоприятная зона, прилегающая к фасадам зданий со стороны магистрали и перекрестков, где эквивалентный уровень звука выше максимально допустимого значения; 71 - 61 дБА - относительно благоприятная зона; 61 - 55 дБА - благоприятная зона, где уровень звука имеет нормативные значения. Значения относительной шумовой нагрузки на данных территориях, рассчитанные по формуле (1), варьируются от 1,32 до 1,75, что характеризует их как акустически умеренно опасные и опасные с точки зрения шумового воздействия и позволяет поставить задачу выявления значимых факторов, влияющих на уровень звука в зоне перекрестка.

Для построения статистической модели выбраны параметры из каждой группы рассмотренных факторов на основании значений векторов приоритетов:

1) из группы планировочных факторов: конфигурация перекрестка, поперечный профиль, характер жилой застройки;

Рис 3. Методика оценки факторов, влияющих на уровень шума на регулируемом перекрестка

Размещено на http://www.allbest.ru/

2) из группы природных факторов: наличие зеленых насаждений на исследуемых сторонах перекрестка, поверхностный покров земли;

3) из группы транспортных факторов: интенсивность, плотность и состав транспортного потока; средняя длина очереди автотранспортных средств, средневзвешенная скорость; длина перегона; светофорное регулирование (площадь акустического дискомфорта).

В результате проведения корреляционного анализа в группе планировочных факторов значимыми признаны коэффициенты корреляции следующих факторов: конфигурация перекрестка (r=-0,69), ширина проезжей части (r=0,68) и наличие жилой застройки на сторонах перекрестка (r=0,39). В группе природных факторов все коэффициенты корреляции признаны незначимыми. В группе транспортных факторов признаны значимыми коэффициенты корреляции параметров: интенсивность транспортного потока (r=0,79), состав потока (легковые машины (r=0,78), грузовые машины (r=0,57) и маршрутные такси (r=0,59)) и плотность транспортного потока (r=0,80), средняя длина очереди (r=0,59), длина перегона (r=0,63). Значимость полученных коэффициентов корреляции проверена по t-критерию Стьюдента. В среде Microsoft Excel построена таблица парных коэффициентов корреляции, анализ которой показал, что эквивалентный уровень звука тесно связан со всеми факторами рассмотренных групп. При построении статистической модели вычислено нескольких промежуточных уравнений линейной множественной регрессии, в результате анализа которых получено конечное выражение (2), включающее только те планировочные и транспортные факторы, которые оказывают статистически существенное влияние на эквивалентный уровень звука:

L = 78,83 - 3,488х₁ + 0,2398х₂ + 0,0067х₅(2)

где х₁ - конфигурация перекрестка;

x₂ - ширина проезжей части;

x₅ - наличие в составе транспортного потока легковых машин.

Адекватность полученного уравнения регрессии подтверждена величиной множественного коэффициента детерминации R²=0,774, что указывает на включение в модель всех факторов, оказывающих существенное влияние на эквивалентный уровень звука в зоне перекрестка. Проверка значимости коэффициентов регрессии проведена на основе t-критерия Стьюдента. Знак, соответствующий каждому из факторов, представленных в уравнении (2), показывает направление влияния фактора на изменение значения эквивалентного уровня звука. В случае отрицательного знака фактор уменьшает значение эквивалентного уровня звука, то есть воздействует экологически благоприятно, а в случае положительного знака фактор увеличивает значение эквивалентного уровня звука, то есть воздействует экологически неблагоприятно.

Четвертая глава посвящена разработке процесса регулирования шумового режима в зоне регулируемого перекрестка и прогнозирования изменения шумового режима территорий, прилегающих к зоне перекрестка с целью с целью обеспечения акустической безопасности и выбора средств шумозащиты. Формирование стратегии регулирования шумового режима в зоне перекрестка зависит от своевременного установления значения относительной шумовой нагрузки и получения представления о характере распределения шума на прилегающей территории. Процесс регулирования шумового режима в зоне перекрестка осуществляется поэтапно (рис.4).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4. Схема проведения оценки шумового режима в зоне перекрестка

В основу разработанного метода оценки ожидаемого шумового режима территорий, прилегающих к зоне перекрестка, положено определение исходной кривой равных уровней звука и условие распространения звука в границах двух областей звукового поля, с размещением расчетной точки:

- на расстоянии менее 30 м от магистрали до застройки, на участке улицы, примыкающем к перекрестку, при отсутствии на пути распространения звука экранирующих препятствий (зданий);

- на расстоянии более 30 м от магистрали на участке территории, расположенном за экранирующим препятствием (зданием).

Акустический расчет ожидаемого шума в расчетных точках проведен по предлагаемой алгоритмической схеме (рис. 5).

Требуемое снижение шума установлено на основе сопоставления ожидаемых уровней шума с допустимым значением для данной территории. В результате проведения инженерного расчета составлены таблицы со значениями ожидаемого эквивалентного уровня звука для расчетной точки,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5. Алгоритмическая схема проведения расчета ожидаемого уровня звука на территории, примыкающей к зоне перекрестка

расположенной на расстоянии 2 м от фасада здания и расчетной точки, расположенной за зданием. Анализ полученных данных показал, что величина эквивалентного уровня звука зависит от ширины проезжей части (количества полос движения) и соответственно категории магистрали.

В зависимости от ширины проезжей части требуемое снижение уровня звука в расчетной точке составляет 14,8 - 23,5 дБА. Степень акустической опасности на территории, примыкающей к общегородской магистрали, характеризуется как умеренно-опасная (К_отн = 1,31 - 1,39), к районной магистрали и улице местного значения - как умеренная (К_отн = 1,25 - 1,3). В результате расчета значение ожидаемого уровня звука в расчетной точке каждого рассмотренного участка территории, расположенного за зданием не превышает значения допустимого уровня звука, что не требует проведения специальных шумозащитных мероприятий. Значения суммарного эквивалентного уровня звука на всей территории, расположенной за зданием, в целом незначительно превышают допустимые значения. По степени акустической опасности рассмотренные территории характеризуются как малоопасные и умеренные.

Результаты проведенного исследования показывают, что:

- ухудшение шумового режима происходит при расположении зданий вблизи перекрестка, вне зависимости от варианта застройки. Территории, расположенные вблизи перекрестка, образованного пересечением магистралей разной категории, имеют различную степень акустической опасности. В планировочной структуре города перекрестки являются узлами, имеющими акустически неблагоприятные зоны, что в целом влияет на формирование и качество акустической среды. В качестве мероприятий по снижению шума в домах сложившейся застройки рекомендуется усиление звукоизоляции окон и балконных дверей на фасадах зданий первого эшелона с использованием современных конструкций окон, позволяющих снизить шум на 15-34 дБА;

- внутридворовая территория защищена зданием-экраном и менее подвержена шумовому воздействию. При проведении проектных работ и реконструкции городских территорий для защиты от шума внутридворового пространства возможно применение различных шумозащитных приемов застройки, строительство шумозащитных зданий-экранов, расположение в жилой застройке зеленых участков - скверов и курдонеров. Акустическая эффективность проведения данных мероприятий составляет 5 - 30 дБА;

- в зависимости от конкретных условий шумозащита может включать в себя как отдельные мероприятия, так и различные сочетания, выбор которых предлагается осуществлять в соответствии со значением относительной шумовой нагрузки рассматриваемой территории и их акустической эффективностью (таблица 3).

Проведение сравнительной оценки вариантов шумозащитных мероприятий предлагается осуществлять с использованием следующих показателей: значения шумовой нагрузки, К_отн; числа жителей, проживающих в зоне акустического дискомфорта, чел; территорий, расположенных в зоне акустического дискомфорта, (%); годового экономического ущерба от шумового воздействия, (руб.); затрат на проведение шумозащитных мероприятий, (руб.); акустической эффективности шумозащитных мероприятий, дБА.

В качестве примера рассмотрена территория жилой застройки, примыкающая к зоне перекрестка типа А, образованного пересечением общегородской и районной магистралей (значение шумовой нагрузки К_отн = 1,43; степень акустической опасности - умеренно-опасная).

Таблица 3 Шумозащитные мероприятия по снижению шума для территорий, примыкающих к регулируемым перекресткам с разной степенью акустической опасности шумового воздействия

Степень акустической опасности	Значение критерия относительной шумовой нагрузки, Котн	Мероприятия	Акустическая эффективность, дБА
малоопасная	менее 1,0	Не требуется проведение мероприятий по ограничению шума
умеренная		· зональная застройка и планировка территории: размещение вдоль магистралей в зданиях-экранах торговых, коммунально-бытовых и административных предприятий и организаций, а также части жилого фонда при условии размещения его в шумозащитных домах; · шумозащитное зонирование застройки по этажности: магазины, жилые дома с нарастающей этажностью.размещение в торцах зданий экранирующих сооружений, препятствующих распространению шума во внутриквартальное пространство: здания нежилого назначения, шумозащитные полосы озеленения; · исключение транзитных автотранспортных средств из транспортного потока; · увеличение площади зеленых насаждений (реконструкция системы зеленых насаждений)	5 - 25
умеренно опасная		· усиление звукоизоляции окон и балконных дверей зданий первого эшелона с использованием современных конструкций окон, позволяющих снизить шум до 30 дБА; · рациональная организация движения автотранспорта по магистрали; · сооружение подземных пешеходных путей на участках перекрестков с наиболее интенсивным движением; · использование территориальных разрывов; · применение шумозащитных жилых домов; · рациональная планировка межмагистральных территорий	10 - 30
опасная		· рациональное взаиморазмещение территорий различных функциональных зон: чередование зашумленных и спокойных территорий; · применение практики постепенного ослабления звука: от зоны, подверженной шуму, переход к спокойной зоне через ряд промежуточных зданий, которые снижают шум; · использование шумозащитных экранов природного и искусственного характера; · применение звукопоглощающих материалов для отделки зданий; · выбор эффективных приемов застройки; · использование подземного пространства	5 - 25 5 - 30 10 - 20 5 - 30

Проведена экономическая оценка вариантов шумозащитного мероприятия - замена оконных конструкций на фасадах жилых зданий, расположенных вблизи перекрестка. Выбраны три варианта оконных конструкций с различными звукоизоляционными параметрами и материалами профиля конструкции, для которых рассчитаны значения экономической оценки годового ущерба от загрязнения акустической среды (без применения мероприятия и после его проведения), годового экономического результата шумозащитного мероприятия, экономическая эффективность мероприятия. В результате анализа экономических показателей выбран вариант, имеющий наибольшее значение экономической эффективности.

В заключении приводится перечень основных результатов, полученных в работе и общие выводы:

1. Установлены особенности формирования акустической среды в зоне регулируемого перекрестка, которая определена как система, состоящая из множества элементов: линейного источника шума, пространственных объектов городской среды, абиотических факторов природной среды и человека - находящихся в связях друг с другом и обладающих большим количеством характеристик и свойств.

2. Проведена систематизация факторов, влияющих на эквивалентный уровень звука в зоне регулируемого перекрестка. Определены три группы факторов: планировочные, транспортные и природные.

3. Разработана методика оценки факторов на основе метода анализа иерархий (МАИ), позволяющая построить модель, в виде иерархической структуры и последовательно применяя процедуры множественных суждений, получить приоритетности критериев, найти альтернативные решения в процессе проведения предварительного отбора факторов и параметров, влияющих на эквивалентный уровень звука в зоне регулируемого перекрестка.

4. Разработана статистическая модель, позволяющая установить факт зависимости эквивалентного уровня звука в зоне регулируемого перекрестка от планировочных и транспортных факторов: конфигурации перекрестка, ширины проезжей части и наличия в составе транспортного потока легковых машин, составляющих 70-80% от общего состава потока.

5. Определены ареалы зашумленности и проведено ранжирование территорий по степени акустического загрязнения. Выделено три зоны по уровням звука: 77 - 71 дБА - неблагоприятная зона, прилегающая к фасадам зданий со стороны магистрали и перекрестка и имеющая эквивалентные уровни звука выше максимально допустимого значения; 71 - 61 дБА - относительно благоприятная зона; 61 - 55 дБА - благоприятная зона, где уровни звука не превышают нормативных значений. Предложен показатель экологической безопасности - относительная шумовая нагрузка, значение которой позволяет провести сравнительный анализ территорий, расположенных вблизи перекрестка по степени акустической опасности шумового воздействия: малоопасная, умеренная, умеренно опасная, опасная.

6. Для достижения акустического комфорта предложено поэтапное проведение процесса регулирования шумового режима в зоне регулируемого перекрестка. Разработан метод оценки ожидаемого шумового режима на территориях, расположенных вблизи перекрестка, позволяющий прогнозировать его изменение. Для проведения сравнительной оценки вариантов шумозащитных мероприятий предложено использовать показатели: значение шумовой нагрузки; число жителей, проживающих в зоне акустического дискомфорта; площадь территории в зоне акустического дискомфорта; годовой экономический ущерб от шумового воздействия; затраты на проведение шумозащитных мероприятий, обеспечивающих население акустическим комфортом; акустическая эффективность шумозащитных мероприятий.

На реальном объекте апробирована статистическая модель, позволяющая определить эквивалентный уровень звука в расчетной точке территории, прилегающей к зоне перекрестка, и провести выбор шумозащитных мероприятий в соответствии с их акустической эффективностью, значением относительной шумовой нагрузки и степенью акустической опасности.

7. Результаты акустического расчета показали, что ухудшение шумового режима происходит при расположении зданий вблизи перекрестка. В неблагоприятную зону шумового воздействия попадают здания первого эшелона застройки вне зависимости от варианта застройки. Для рассмотренных перекрестков Центрального административного района г. Волгограда предложены следующие шумозащитные мероприятия:

для существующей застройки

- проведение усиления звукоизоляции оконных конструкций и балконных дверей на фасадах зданий первого эшелона застройки с использованием современных конструкций и материалов профилей, позволяющих снизить уровень звука на 15-35 дБА;

- применение вертикального озеленения фасадов зданий первого эшелона застройки при условии проведения реконструкции балконов, способное уменьшить отражение звука от фасадов зданий, защитить помещения от перегрева и пыли, что весьма актуально для жаркого и сухого климата города;

- усиление озеленения внутридворовых пространств путем обновления древесно-кустарниковых пород зеленых насаждений с учетом антропогенных и природных факторов (снижения уровня шума и загазованности от автотранспорта, обеспечение проветривания и оптимального температурно-радиационного режима), планировочных приемов их расположения;

на стадии проектирования

- применение различных сочетаний приемов застройки для ограничения распространения шума во внутридворовое пространство и расположение в жилой застройке зеленых участков - скверов и курдонеров;

- применение шумозащитных домов-экранов с расположением их в первом

эшелоне застройки вдоль транспортной магистрали, с минимальными разрывами между ними и с максимальными расстояниями между разрывами;

- применение различных вариантов озеленения территорий, с учетом планировочных приемов их расположения.

ПУБЛИКАЦИИ В ВЕДУЩИХ РЕЦЕНЗИРУЕМЫХ НАУЧНЫХ ЖУРНАЛАХ И ИЗДАНИЯХ, ОПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫСШЕЙ АТТЕСТАЦИОННОЙ КОМИССИЕЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

1. Ганжа, О.А. Оценка факторов, оказывающих влияние на уровень шума в зоне городских транспортных пересечений в одном уровне [Текст] / О.А. Ганжа // Вестник ВолгГАСУ. Серия Строительство и архитектура. - Волгоград, 2007. - Вып. 7 (26) - с.239 - 243.

2. Ганжа, О.А. Оценка шумового режима в зоне регулируемых городских транспортных пересечений в одном уровне [Текст] / О.А. Ганжа // Вест.ВолгГАСУ. Серия Строительство и архитектура. - Волгоград, 2007. - Вып.8(27) - с.193-198.

3. Ганжа, О.А. Разработка статистической модели, устанавливающей зависимость эквивалентного уровня звука в зоне регулируемого перекрестка от планировочных и транспортных факторов [Текст] / О.А. Ганжа, Соловьева Т.В. // Вест.ВолгГАСУ. Серия Строительство и архитектура. - Волгоград, 2008. - Вып.11(30) - С.158-162.

Публикации в других изданиях:

4. Ганжа, О.А. К вопросу об акустическом загрязнении селитебной территории Волгограда/ О.А Ганжа, Э.С. Косицына [Текст] // Крупные города на пороге ХХI века. Проблемы и перспективы : сб.науч.тр. - Волгоград, 2000.

5. Ганжа, О.А. Особенности формирования акустического загрязнения в городах, имеющих линейную структуру генерального плана (на примере Волгограда) [Текст] / О.А. Ганжа // V Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области/Волгогр. гос. арх.-строит. академия. - Волгоград, 2000 - c.36 - 37.

6. Ганжа, О.А. Роль транспортно-коммуникационной сети в формировании акустического загрязнения городов [Текст] / О.А. Ганжа, Э.С. Косицына // Проблемы и перспективы экологического строительства: материалы международной научно-практической конференции - семинара: сб. науч. тр. - Тенерифе (Испания), 2001 - с. 88 - 89.

7. Ганжа, О.А. О формировании акустического благоустройства территорий, прилегающих к городским транспортным пересечениям [Текст] /О.А. Ганжа // VI Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области/Волгогр. гос. арх.-строит. академия. - Волгоград, 2001 - с.88 - 89.

8. Ганжа, О.А. Влияние городских транспортных сетей на акустическое загрязнение [Текст] / О.А. Ганжа, Э.С. Косицына // 2002 год - год Волгоградской области в ЮРО РААСН. Первые итоги / Волгогр. гос. арх.- строит. академия. - Волгоград, 2003 - с.127 - 131.

9. Ганжа, О.А. Формирование шумового режима городских транспортных пересечений [Текст] / О.А. Ганжа, Э.С. Косицына // Проблемы строительства, инженерное обеспечение, благоустройство и экология: материалы Междунар. науч. - практ. конф.: сб. науч. тр. - Касабланка, Марокко, 2003.

10. Ганжа, О.А. Особенности формирования шумового режима городских транспортных пересечений [Электронный ресурс] / О.А. Ганжа, Э.С. Косицына / Интернет-вестник ВолгГАСУ.Серия: Политематическая. 2007 г. - вып. 2(3).ISSN 1994-03-51. www.vestnik.vgasu.ru.

11. Ганжа, О.А. К вопросу о формировании шумового режима улично-дорожной сети города (на примере города Волгограда) [Текст] / О.А. Ганжа, Э.С. Косицына // Устойчивое развитие городов и новации жилищно-коммунального комплекса: Пятая международная науч. - практич. конф. - в 2 томах. т.1 - М.: МИКХ и С, 2007 г. - с.81 - 84.

12. Ганжа, О.А. О применении метода анализа иерархий (МАИ) в оценке факторов, влияющих на уровень шума в зоне перекрестка [Текст] / О.А.Ганжа, Э.С.Косицына // Проблемы и перспективы развития жилищно-коммунального комплекса города: Шестая международная науч. - практич. конф. - в 2 томах. т.1 - М.: МИКХ и С, 2008 г. - с.45-49.

Размещено на Allbest.ru